chuyên đề tìm hiểu về cúm gia cầm và vaccine phòng bệnh ppt

vật chủ nhiễm bệnh, tính kháng nguyên - miễn dịch và mức độ truyền lây cónhiều nét đặc trưng hơn và khác với nhiều biến chủng H5N1 trước đây.Từ cuối 2005, cúm A/H5N1, chủ yếu là các chủn

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Dịch cúm A/H5N1 bắt đầu bùng phát vào cuối tháng 12/2003 tại ViệtNam, nhanh chóng lan rộng tới nhiều tỉnh/thành chỉ trong thời gian ngắn, vàliên tục tái bùng phát hàng năm trong cả nước cho đến nay Để ngăn chặndịch bệnh, hàng trăm triệu gia cầm đã bị tiêu huỷ, gây thiệt hại trầm trọngcho ngành chăn nuôi gia cầm nói riêng, và ảnh hưởng tới nền chăn nuôinước nhà nói chung

Đã có 385 trường hợp mắc cúm A/H5N1, trong đó, 243 trường hợp đã tửvong, chiếm 63,11%, trong đó Việt Nam và Indonesia là hai quốc gia có sốngười nhiễm và tử vong cao nhất Không giống như dịch cúm A/H5N1 giaiđoạn 1996 - 2002, có thể khống chế bằng cách tiêu diệt và loại trừ loài giacầm trong vùng dịch, cúm A/H5N1 thể độc lực cao giai đoạn 2003 đến nay,với sự xuất hiện nhiều genotype khác nhau, lan truyền từ Nam Trung Quốcđến các nơi khác trên thế giới Tính gây bệnh của A/H5N1 thể độc lực cao

có hiệu ứng của sản phẩm đa gen và khả năng tái tổ hợp tạo virus mới vớiđặc tính gây bệnh và độc lực khác nhau Về phương diện dịch tễ, tiến hóa,tạo biến chủng, biến đổi kháng nguyên - miễn dịch, tính mẫn cảm và đềkháng với dược liệu, khác với nhiều virus khác ở gia cầm, virus cúmA/H5N1 có xu hướng đột biến nhanh để tạo nên nhiều biến chủng phân chiathành nhiều phân dòng khác nhau và có tính thích ứng phổ rộng đối với loàimắc Vaccine được phát triển từ nhiều chủng virus cúm A/H5N1 bằng kỹthuật hiện đại, hứa hẹn tiềm năng phòng chống Trong bài tổng quan này,giới thiệu những đặc điểm cơ bản của virus cúm A/H5N1 và tóm lược nhữngnghiên cứu về vaccine của cúm A/H5N1 ở Việt Nam và Thế giới [4]

Chương I TỔNG QUAN VỀ CÚM A/H5N1

I TÌNH HÌNH CÚM GIA CẦM TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM

1 Sơ lược lịch sử của bệnh

Bệnh cúm gia cầm được Porroncito mô tả lần đầu tiên khi nghiên cứu ổdịch trên gia cầm tại Italia vào năm 1878 với tên gọi là dịch tả gà Do bệnhgây ra tỉ lệ tử vong rất cao ở gia cầm nên Porroncito đã nhận định rằng đây

là bệnh rất nguy hiểm và quan trọng trong tương lai Tuy nhiên phải tới năm

1901, Cettai và Sawnozzi mới xác định được yếu tố gây bệnh là căn nguyênsiêu nhỏ có khả năng qua lọc (Fillter agent) Qua một thời gian rất dài, đếnnăm 1955 Achafer mới xác định được chính xác nguyên nhân gây bệnh cúmgia cầm là do virus cúm typ A thông qua kháng nguyên bề mặt H7N7 vàH7N1 Năm 1963 virus cúm typ A đã được phân lập từ gà tây ở Bắc Mỹ doloại thủy cầm di trú dẫn nhập vào

Bệnh cũng được Beard C.W mô tả tương đối kỹ vào năm 1971 qua đợtdịch cúm khá lớn trên gà tây ở Mỹ Các năm tiếp theo bệnh tiếp tục đượcphát hiện ở Nam Mỹ, Bắc Mỹ, Nam Phi, Trung Cận Đông, Châu Âu, Châu

Úc và Châu Á

Đã có rất nhiều báo cáo về các đợt dịch cúm trầm trọng có liên quan đếncác virus cúm typ A trong 20 năm qua nhưng đã không được quan tâm mộtcách đầy đủ Theo thống kê của Alexander có thể kể đến các ổ dịch lớn: ởAustralia (1975 – 1985), Anh (1979), Mỹ (1983 – 1984), Ireland (1983 –1984), Mexico (1994) Đặc biệt ở Hồng Kông (1997) Cúm gia cầm đã gâynên đại dịch trong chăn nuôi gia cầm và gây thiệt hại to lớn về mọi mặt chođặc khu kinh tế này Và đây cũng là lần đầu tiên người ta ghi nhận được

virus cúm gà gây bệnh trên gia cầm có thể lây nhiễm và gây tử vong chongười.

Do tính chất nguy hiểm của bệnh, nên từ sau khi phát hiện ra virus cúmtyp A – Căn nguyên của bệnh, các nhà khoa học đã đi sâu ngiên cứu toàndiện về loài virus này Các công trình nghiên cứu có hệ thống về bệnh đã lầnlượt được công bố ở Úc – 1975, Anh – 1979, Mỹ 1983 – 1984, Ailen 1983 –

1984 Và đặc biệt sau lần hội thảo đầu tiên về cúm gia cầm vào năm 1981của hiệp hội các nhà chăn nuôi gia cầm trên thế giới và 2 lần liên tiếp vàocác năm 1987, 1992 đến nay thì cúm gia cầm luôn là nội dung quan trọngtrong các hội nghị về dịch tễ thú y trên thế giới và các nghiên cứu về bệnhnói chung càng chở nên phong phú và đa dạng hơn.[1]

1.1 Tình hình cúm gia cầm trên thế giới

Cúm A/H5N1 là một virus có độc lực cao, và gây bệnh trên người, trongcác vụ dịch cúm gà những năm 1996 - 2008, đặc biệt ác liệt là do virus cúmA/H5N1 thể độc lực cao (HPAI, highly pathogenic avian influenza) gây ra

kể từ năm 2003 cho đến nay và phát sinh nhiều dưới dòng (sublineage) vànhóm/phân nhóm (clade) có độc lực rất cao (Hình 1.1.)

Hình 1.1 Bản đồ các quốc gia xảy ra dịch cúm A/H5N1 ( WTO tính đến

15/09/2008) Phần bôi đậm là vùng dịch cúm xảy ra trên gia cầm Phần bôi nhạt là vùng dịch cúm chỉ xảy ra trên chim hoang dã.

Chủng virus cúm A/H5N1 được phát hiện lần đầu tiên gây bệnh dịch trên

gà tại Scotland vào năm 1959 Có thể gọi cúm A/H5N1 phân lập năm 1959tại Scotland là virus cúm A/H5N1 cổ điển (danh pháp: A-Ck-Scotland-(59)(H5N1) (số đăng ký: X07869) Từ đó cho đến nay, H5 và N1 đã có thay đổilớn xét về cấu trúc thành phần gen và kháng nguyên miễn dịch Sau gần 40năm không phát hiện, cúm A/H5N1 xuất hiện tại Quảng Đông (1996), vàHồng Kông (1997) với biến đổi sâu sắc, không những gây chết gia cầm màcòn thích ứng và gây chết người bệnh Có thể coi dòng virus cúm A/H5N1

từ 1996 đến nay là cúm A/H5N1 hiện đại mới xuất hiện (de Jong, Hien,2006) Đặc biệt, từ 2003 đến nay, virus H5N1 gây ra dịch cúm trên gia cầmtại Hồng Kông, Trung Quốc và lây lan sang hàng chục quốc gia trên thế giới

ở châu Á, châu Âu và châu Phi Cúm A/H5N1 giai đoạn 2003 đến nay, cơbản về cấu trúc vẫn như trước đó, nhưng xét về độc lực (tính gây bệnh), loài

vật chủ nhiễm bệnh, tính kháng nguyên - miễn dịch và mức độ truyền lây cónhiều nét đặc trưng hơn và khác với nhiều biến chủng H5N1 trước đây.

Từ cuối 2005, cúm A/H5N1, chủ yếu là các chủng virus thuộc phân dòngThanh Hải (nguồn gốc vùng Bắc Trung Quốc) bắt đầu lan sang một số nướcvùng Trung Á, trong đó có Nga, rồi tràn ngập Đông Âu và xâm nhập vào cácnước vùng Tiểu Á, bao gồm Thổ Nhĩ Kỳ, các nước Bắc- Trung Phi, đặc biệt

Ai Cập và Nigeria là các nước chịu thiệt hại nhiều nhất Nhằm ngăn chặndịch bệnh lây lan, trong hơn mười năm qua, trên thế giới đã có hàng trămtriệu gia cầm đã bị tiêu hủy, gây thiệt hại nặng nề cho ngành chăn nuôi vàkinh tế Đặc biệt, số người nhiễm và tử vong do virus cúm A/H5N1, mỗinăm một cao hơn, theo thống kê số người bị nhiễm cúm gia cầm H5N1 báocáo với Tổ chức Y tế thế giới (WHO), từ năm 2003 đến tháng 6/2008, đã cótới 385 trường hợp mắc cúm A/H5N1, trong đó, 243 trường hợp đã tử vongchiếm tới 63,11% Việt Nam và Indonesia là các 2 quốc gia có số ngườinhiễm và tử vong cao nhất do virus cúm A/H5N1 trên thế giới.Trong số 16nước có người chết do cúm gia cầm, Inonesia và Việt Nam được WHO xác

định là quốc gia “điểm nóng” có thể cúm A/H5N1 có được các điều kiện

thuận lợi để tiến hóa thích nghi lây nhiễm và trở thành virus của người.[5]

1.2 Tóm tắt dịch cúm gia cầm ở Việt Nam

Dịch cúm gia cầm A/H5N1 bùng phát tại Việt Nam vào cuối tháng12/2003 ở các tỉnh phía Bắc, sau đó đã nhanh chóng lan tới hầu hết cáctỉnh/thành trong cả nước chỉ trong một thời gian ngắn Đây là lần đầu tiêndịch cúm gia cầm A/H5N1 xảy ra tại Việt Nam, có tới hàng chục triệu giacầm bị tiêu hủy, gây thiệt hại nặng nền tới nền kinh tế quốc dân Tính đếntháng 10/2008, dịch cúm gia cầm liên tục tái bùng phát hàng năm tại nhiềuđịa phương trong cả nước, có thể phân chia thành các đợt dịch lớn như sau:

- Đợt dịch thứ nhất từ tháng 12/2003 và 30/03/2004, dịch cúm xảy ra ởcác tỉnh Hà Tây, Long An và Tiền Giang Dịch bệnh lây lan rất nhanh, chỉtrong vòng hai tháng đã xuất hiện ở 57/64 thành trong cả nước Tổng số gà

và thủy cầm mắc bệnh, chết và thiêu hủy hơn 43,9 triệu con, chiếm 17%tổng đàn gia cầm Trong đó, gà chiếm 30,4 triệu con, thuỷ cầm 13,5 triệucon Ngoài ra, có ít nhất 14,8 triệu chim cút và các loại khác bị chết hoặcthiêu huỷ Đặc biệt, có 3 người được xác định nhiễm virus cúm A/H5N1 và

cả 3 đã tử vong trong đợt dịch này

- Đợt dịch thứ 2 từ tháng 4 đến tháng 11/2004: dịch bệnh tái phát tại 17tỉnh, thời gian cao điểm nhất là trong tháng 7, sau đó giảm dần đến tháng11/2004 chỉ còn một điểm phát dịch Tổng số gia cầm tiêu hủy được thống

kê trong vụ dịch này là 84.078 con Trong đó, có gần 56.000 gà; 8.132 vịt;

và 19.950 con chim cút Và đã có tới 27 người mắc bệnh virus cúmA/H5N1, trong đó có 9 ca tử vong

- Đợt 3 từ tháng 12/2004 cho đến tháng 15/12/2005: dịch cúm gà xảy ratrên 36 tỉnh thành trong cả nước Số gia cầm bị tiêu hủy được Cục Thú ythống kê là 1,846 triệu con (gồm 470.000 gà, 825.000 thủy cầm và 551.000chim cút) Vào những tháng cuối năm 2005, dịch cúm gà xảy ra trong tháng10/2005 lan nhanh trong gần 40 tỉnh thành và giảm dần trong tháng 12/2005

- Sau một năm (2006), do áp dụng chương trình tiêm chủng rộng rãi chocác đàn gia cầm trong cả nước, cùng với các biện pháp phòng chống dịchquyết liệt, dịch cúm A/H5N1 không xảy ra ở Việt Nam Mặc dù vậy, đến06/12/2006 dịch cúm gia cầm A/H5N1 đã tái bùng phát ở Cà Mau, sau đólan sang các tỉnh Bạc Liêu, Hậu Giang, Vĩnh Long và Cần Thơ

- Trong năm 2007, dịch bệnh tái phát tại Hải Dương vào ngày 17/02/2007

và được khống chế sau 1 tháng Tuy nhiên, đến ngày 01/05/2007 dịch bệnhtiếp tục tái phát tại Nghệ An, sau đó lan sang nhiều tỉnh, thành phố trong cả

nước Theo Báo cáo của Cục Thú y (Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nôngthôn) đến ngày 10/06/2007 dịch đã xảy ra trên 16 tỉnh, thành phố (Nghệ An,Quảng Ninh, Cần Thơ, Sơn La, Nam Định, Đồng Tháp, Hải Phòng, BắcGiang, Ninh Bình, Bắc Ninh, Vĩnh Phúc, Hà Nam, Quảng Nam, Hưng Yên,Thái Bình và Phú Thọ), và chỉ được khống chế hoàn toàn vào 8/2007.

- Gần đây, dịch bệnh lại tiếp tục tái bùng phát ở một số tỉnh phía Bắc vàotháng 3/2008 Cho đến tháng 6/2008, dịch cúm gia cầm A/H5N1 về cơ bản

đã được khống chế trên toàn quốc.[5]

1.3 Nguyên nhân gây bệnh

Bệnh cúm gia cầm là một bệnh truyền nhiễm cấp tính của mọi loại chim

do các Subtype khác nhau của virus cúm typ A họ Orthomyxoviridea gây ra.Tùy theo độc lực chủng virus gây bệnh và các điều kiện ngoại cảnh mà biểuhiện bệnh lí ở gia cầm mắc bệnh có sự thay đổi tương đối lớn Với chủng cóđộc lực cao HPAI (Highly Pathgenic Avian Influenza) thường gây biển hiệnbệnh lí trầm trọng với tỉ lệ chết có thể lên tới 100% gia cầm nhiễm bệnh sauvài giờ đến vài ngày lây nhiễm Vì thế tổ chức dịch tễ thế giới (OIE) đã xếpCúm gia cầm vào nhóm A – nhóm những bệnh nguy hiểm nhất Bên cạnh đó

đã xác định được căn nguyên gây cúm gia cầm cũng có thể gây bệnh cúm ởngười và một số động vật có vú khác, vì thế hơn bao giờ hết bệnh cúm giacầm đang ngày càng trở nên nguy hiểm hơn cho sức khỏe con người và sảnxuất chăn nuôi nói chung.[1]

 Virus cúm typ B chỉ gây bệnh cho người

 Virus cúm typ C gây bệnh cho người và lợn

-Hình 1.2 Ảnh chụp kính hiển vi điện tử (A), mô hình (B), và phức hợp

ribonucleoprotein RNP (C) của virus cúm A

A: Các dạng hình thái khác nhau của virus cúm A dưới kính hiển vi điện tử;

B: Mô hình cấu tạo hạt virus cúm A (Hemagglutinin: phân tử kháng nguyên

HA, Neuraminidase: phân tử kháng nguyên NA; PB2, PB1, PA: ba dưới đơn vị phức hợp enzyme polymerase của virus)

C: Cấu trúc của phức hợp ribonucleoprotein RNP

Vỏ virus có chức năng bao bọc và bảo vệ vật chất di truyền RNA củavirus, bản chất cấu tạo là màng lipid kép, có nguồn gốc từ màng tế bàonhiễm được đặc hiệu hóa gắn các protein màng của virus Trên bề mặt cókhoảng 500 “gai mấu” nhô ra và phân bố dày đặc, mỗi gai mấu dài khoảng

10 - 14 nm có đường kính 4 - 6 nm, đó là những kháng nguyên bề mặt vỏ

virus, bản chất cấu tạo là glycoprotein gồm: HA, NA, MA (matrix) và các

dấu ấn khác của virus Có sự phân bố không đồng đều giữa các phân tử NA

và HA (tỉ lệ khoảng 1NA/4HA), đây là hai loại protein kháng nguyên có vaitrò quan trọng trong quá trình xâm nhiễm của virus ở tế bào cảm nhiễm Vậtchất di truyền (còn gọi là hệ gen) của virus cúm A là RNA sợi đơn âm (viếttắt là (-) ssRNA), gồm 8 phân đoạn riêng biệt (HA, NA, M, NS, NP, PA,PB1 và PB2) nối với nhau thành một sợi duy nhất bên trong vỏ virus, mã

hóa cho 11 protein tương ứng của virus, trong đó phân đoạn M mã hóa cho 2protein là M1 và M2; phân đoạn NS mã hóa cho 2 protein là NS và NEP,phân đoạn PB1 mã hóa cho 2 protein là PB1 và PB1-F2.

Về danh pháp, nhóm virus cúm A được phân chia thành nhiều phân type

(subtype), các phân type này được phân biệt bởi sự khác nhau ở các đặc tính

kháng nguyên bề mặt (NA và HA), cho đáp ứng miễn dịch khác nhau giữa các chủng virus ở cơ thể bị nhiễm Có 16 phân type HA và 9 phân type NA

đã được phát hiện, sự tổ hợp giữa các phân type này, về lí thuyết, có thể tạo

ra hơn 254 biến chủng khác nhau, trừ chủng ban đầu Hiện nay, dữ liệu gen

và hệ gen của virus cúm A có thể được tìm thấy trong Ngân hàng gen, tại Mạng lưới chuyên gia cúm gia cầm của Tố chức Nông lương thế giới (FAO)

và Tổ chức Thú y thế giới (OIE) và tại trang web của Trung tâm dữ liệu các gen virus cúm Tổ chức Y tế thế giới (WHO) đã quy định thống nhất danh pháp theo thứ tự kí hiệu: Tên serotype - Loài động vật bị nhiễm - Vùng địa líphân lập-Số hiệu đăng kí chủng virus - Thời gian phân lập - Loại hình phân type [HA(H) và NA(N)]; ví dụ: A/Chicken/Vietnam/ HG4/2005(H5N1) Đốivới các virus được phân lập trên người bệnh, thì không cần ghi loài mắc trong danh pháp, ví dụ: A/Vietnam/1194/2004(H5N1) [3]

2.1.2 Cấu trúc

Cấu trúc của virus chỉ gồm có 2 phần:

- Lớp vỏ bên ngoài gồm các glycoprotein, được gọi là các kháng nguyên(như HIV có kháng nguyên GP 120, hay virus cúm A chứa kháng nguyên H

và N và loại rất độc lưu hành hiện nay được định danh H5N1)

- Phần nhân bên trong (còn gọi là capsid) chỉ chứa protein và bộ gen làDNA hoặc RNA (như virus cúm có bộ gen là RNA gồm 8 mảnh rời nhau,HIV có bộ gen là 2 chuỗi RNA).[7]

Khi nghiên cứu sâu hơn về cấu trúc hệ gene virus cúm typ A, Murphy vàwebster (1996) cho thấy, tất cả các thành viên của nhóm virus cúm A đều có

hệ gene là RNA một sợi có độ dài 13.500 nucleotid chứa 8 phân đoạn kế tiếpnhau mang mật mã cho 10 loại protein khác nhau của virus, 8 phân đoạn củasợi RNA có thể tách và phân biệt rõ ràng nhờ phương pháp điện di

Hình 1.3 Cấu trúc bộ gen (hình trái) gồm 8 gen là 8 đoạn RNA sợi

đơn âm (-ssRNA) và mô hình (hình phải) thể virus cúm H5N1 gồm các protein và các đoạn –ssRNA

- Phân đoạn gene từ 1 - 3 mã hóa cho protein PB1, PB2 và PA là cácprotein có chức năng của enzyme polymerase, có vai trò bảo vệ sự sao chép

và biên dịch RNA của virion (Biswas và Nayak, 1996)

- Phân đoạn 4 mã hóa cho protein Hemagglutinin (HA) có chức năng bámdính vào thụ thể tế bào

Theo Bosch và cộng sự (1979), Very và cộng sự (1992), HA là mộtpolypeptide gồm hai chuỗi HA1 và HA2 nối với nhau bằng đoạn oligopeptidngắn, đặc trưng cho các subtyp H (H1 đến H15) trong tái tổ hợp tạo nên biếnchủng

Mô típ của chuỗi nối oligopeptid chứa một số acid amin cơ bản làmkhung, thay đổi đặc hiệu theo từng loại subtyp H Sự biến đổi thành phầncủa chuỗi nối sẽ quyết định độc lực của biến chủng virus mới.

- Phân đoạn 5 mã hóa cho protein Nucleoprotein (NP) (Buckler White vàMurphy

- Phân đoạn 6 là đoạn chịu trách nhiệm tổng hợp protein có vai trò nhưenzyme là Neuraminidase (NA), có chức năng acid sialic, giúp giải phóngRNA virus từ endosome và tạo virion mới

- Phân đoạn 7 mã hóa cho 2 tiểu phần protein đệm (Matrix protein) M1 vàM2, trong đó M2 là một tetramer có chức năng tạo khe H+, giúp cởi bỏ vỏprotein virus sau khi xâm nhập vào tế bào cảm nhiễm, M1 có chức năngtham gia vào quá trình tổng hợp và nảy mầm của virus

- Phân đoạn 8, với độ dài tương đối ổn định sẽ mã hóa cho 2 tiểu phầnprotein không cấu trúc NS1 và NS2 có các chức năng: chuyển RNA từ nhân

ra kết hợp với M1, kích thích phiên mã, chống Interferon.[1]

3 SỨC ĐỀ KHÁNG CỦA VIRUS

3.1 Đặc tính kháng nguyên của virus cúm typ A

Kháng nguyên của virus cúm diễn biến hết sức phức tạp do hiện tượng tái

tổ hợp các thành phần cấu trúc của chủng này với chủng khác hoặc biến đổi

từ chủng vô độc thành chủng có đọc lực cao hơn và gây bệnh Sự đột biếncủa từng thành phần và loại hình kháng nguyên trong từng chủng virus cúmcũng góp phần tạo nên cấu trúc kháng nguyên mới, tạo các loại biến chủngmới với các đặc tính gây bệnh mới

Các loại protein kháng nguyên: Protein nhân (Nucleoprotein-NP), Proteinđệm (matrix protein – M1), Protein hemagglutimin – HA, Protein enzyme

cắt thụ thể (Neutraminidase – NA) là những protein kháng nguyên đượcnghiên cứu nhiều nhất.

Một trong đặc tính kháng nguyên quan trọng của virus cúm là khả nănggây ngưng kết hồng cầu của nhiều loài động vật mà thực chất là sự kết hợpgiữa mấu lồi kháng nguyên HA trên bề mặt của virus với thụ thể có trên bềnmặt hồng cầu làm cho hồng cầu ngưng kết với nhau tạo mạng ngưng kết quacác cầu nối virus Từ đặc tính kháng nguyên này có thể sử dụng các phảnứng ngưng kết hòng cầu HA và ngăn trở ngưng kết hồng cầu HI(Hemagglutination inhibitory test) trong chẩn đoán cúm gia cầm

Theo Ito và Kawaoka (1998), sự phức tạp trong diến biến kháng nguyên

mà virus cúm có được là do sự biến đổi và trao đổi kháng nguyên trong nội

bộ gene và giữa gene hemagglutinin (HA) và gene neutraminidase (NA)

Sự biến đổi chính nội bộ gene hay biến dị ngẫu nhiên (drift) mà bản chất

là sự thay đổi nucleotid trong đoạn gene là biến dị xảy ra liên tục thườngxuyên trong quá trình tồn tại của virus cúm Chính nhờ sự biến đổi này chophép virus cúm A tạo nên 15 biến thể gene HA (H1 đến H15) và 9 biến thểgene NA (N1 đến N9)

Cũng nhờ hiện tượng Drift của virus cúm có thể lí giải được không phảimọi H1, H5 hay HX hoặc N1, N2, hay NX đều giống nhau Sự khác nhautrong chính các Hx hay Nx do biến dị ngẫu nhiên tạo nên tính thích ứng vớitừng loài vật chủ khác nhau và mức độ độc lực gây bệnh khác nhau ở chínhmỗi loại hình tái tổ hợp HA và NA

Bên cạnh hiện tượng Drift, sự biến đổi hệ gene của virus cúm A còn đượcdiễn ra nhờ hiện tượng tái tổ hợp gene – hiện tượng thay ca (Shift) ít xảy rahơn, hiện tượng này chỉ xảy ra khi hai hay nhiều virus cúm cùng nhiễm vào

tế bào Tuy nhiên chỉ xuất hiện với tần xuất rất thấp nhưng khi hiện tượng tái

tổ hợp gene (thay ca) xảy ra sẽ gây ra dịch lớn cho người và động vật, với

mức độ nguy hiểm không thể lường trước được Hiện tượng Shift ở viruscúm A cho thấy nguy cơ của sự lưu hành đồng thời nhiều loại virus cúm với

số lượng lớn trong cùng một không gian và thời gian kéo dài

Một điều không thể không nói đến trong nghiên cứu về đặc tính khangnguyên của virus cúm là giữa các biến thể tái tổ hợp và biến chủng subtyp vềhuyết thanh học không hoặc rất ít có phản ứng chéo Vì thế đực điểm này sẽgây một trở ngại lớn cho các nghiên cứu nhằm tạo ra vaccine cúm cho người

và động vật

Về mặt lý thuyết, khi xâm nhập vào cơ thể động vật, virus cúm A sẽ tạonên sự hình thành của các kháng thể đặc hiệu, trong đó quan trọng hơn cả làkháng thể kháng HA, chỉ có loại kháng thể này mới có thể trung hòa viruscho bảo hộ miễn dịch Một số kháng thể khác có tác dụng kìm hãm sự nhânlên của virus: Kháng thể kháng NA có tác dụng ngăn cản giải phóng virus,kháng thể kháng M2 có tác dụng ngăn cản chức năng protein M2 không choquá trình bao gói virus xảy ra.[1]

3.2. Thành phần hóa học và sức kháng của virus.

Bên cạnh các đặc tính về cấu trúc và đực tính kháng nguyên thành phầnhóa học của virus cúm gia cầm cũng được nghiên cứu khá kĩ: RNA của viruschiếm 0,8 – 1,1%; protein chiếm 70 – 75%; lipid chiếm 20 – 24%vàhydratcacbon chiếm 5 – 8% khối lượng của hạt virus

Protein cấu tạo virus chủ yếu là glycoprotein, còn lipid tập chung chủ yếu

ở màng virus là loại lipid có gốc phospho, số còn lại là cholesterol vàglucolipid

Về sức kháng của virus, các kết quả khảo sát cho thấy rằng, nhìn chungsức kháng của virus tương đối yếu Virus cúm rất mẫn cảm với nhiệt độ, ở

50 – 600C chỉ trong vài phút virus mất độc tính Các dung môi hòa tan lipid,

các chất sát trùng, các chất oxy hóa mạnh, fomaldehyt đều có khả năng bấthoạt virus Điểm đẳng điện virus tương ứng với pH = 5,3 Ở vùng pH thấp(có tính acid) độc tính virus giảm nhanh hơn khu vực kiềm Ngoài ra các tiaphóng xạ cũng là tác nhân có khả năng diệt virus rất mạnh.[1]

4 ĐỘNG LỰC VÀ PHÂN LOẠI VIRUS

Độc lực của virus cúm gia cầm có sự dao động lớn, phụ thuộc vào nhiềuyếu tố mà trước hết là protein HA Các nghiên cứu ở mức độ phân tử chothấy khả năng lây nhiễm virus bị ảnh hưởng cởi tác động của men proteasecủa vật chủ đến sự phá vỡ liên kết hóa học sau khi dịch mã của phân tửngưng kết Mà thực chất là sự cắt đôi protein HA thành hai tiểu phần HA1

và HA2 và nhờ thế virus có thể xâm nhập vào tế bào Tính thụ cảm củangưng kết tố và sự phá vỡ liên kết của enzyme protease lại phụ thuộc vàocác acid amin cơ bản tại điểm bắt đầu phá vỡ liên kết Các enzyme giốngnhư trypsine chỉ có khả năng phá vỡ liên kết khi chỉ có một phân tử Arginin,trong đó khi enzyme protease lại có thể phá vỡ nhiều acid amin của liên kết.[1]

Để giám định độc lực của virus bên cạnh một số phân tích khác, việcphân tích được trình tự nucleotid của gene HA có vai trò cực kì quantrọng.Tính gây bệnh hay độc lực của virus cúm A được chia làm hai loại:Loại độc lực cao (HPAI - Highly pathogenic avian influenza), và loại độclực thấp (LPAI - Low pathogenic avian influenza), cả hai loại đều cùng tồntại trong tự nhiên

HPAI: là loại virus cúm A có khả năng gây tổn thương nhiều cơ quan nộitạng trong cơ thể nhiễm, trên gia cầm chúng thường gây chết 100% số giacầm bị nhiễm trong vòng 48h sau nhiễm Loại này rất nguy hiểm gây lo ngại

cho cộng đồng Virus loại HPAI phát triển tốt trên tế bào phôi gà và tế bàothận chó trong môi trường nuôi cấy không có trypsin.[2]

Với những chủng virus có độc lực cao, phân loại độc lực của virus về mặtlâm sàng dựa trên những thông báo ban đầu của Bankowki và cộng sự tạiHội nghị thế giới lần đầu tiên về cúm gia cầm tổ chức tại Genève năm 2005,khi cho rằng những virus cúm có kháng nguyên bề mặt H7 thuộc loại có độclực cao Tuy nhiên người ta lại thấy rằng có những trận dịch gây chết tới75% gà nhưng khi phân lập lại lại không thấy kháng nguyên H7 mà lại làH5 Vì thế để giải quyết vấn đề có cơ sở khoa học, các nhà nghiên cứu đãthống nhất các chỉ số đánh giá virus cúm có độc lực cao:

 Sau 10 ngày tiêm tĩnh mạch 0,2 ml nước trứng gà đã gây nhiễm virusđược pha loãng 1/10 cho gà mẫn cảm từ 4-6 tuần tuổi, phải làm chết 75-100% gà thực nghiệm

 Virus gây bệnh cúm gà (có thể là typ phụ) phải làm chết 20% số gà mẫncẩm thực nghiệm và phát triển tốt trên tế bào xơ phôi gà trong môi trườngnuôi cấy không có trypsin

Trong thực tế những chủng HPAI có thể gây chết 100% gia cầm nhiễmbệnh Từ năm 1959 đến năm 2001, trên thế giới đã ghi nhận 19 chủng viruscúm của loài lông vũ được phân lập thuộc loại HPAI, trong đó một số chủnglây nhiễm và gây bệnh trên người

Tuy nhiên theo Horimoto và Kawaoka (2001), cho đến nay người ta cũngchỉ thừa nhận có hai biến chủng virus có cấu trúc kháng nguyên H5 và H7được coi là loại có độc lực cao và gây bệnh ở gia cầm, nhưng không phải tất

cả các chủng mang gene H5 và H7 đều gây bệnh.[1]

LPAI: là loại virus khi phát triển trong cơ thể nhiễm, có thể gây bệnhcúm nhẹ không có triệu chứng lâm sàng điển hình và không làm chết vật

chủ Đây là loại virus lây truyền rộng rãi và tạo nên các ổ bệnh trong tựnhiên của virus cúm A, loại này có thể trao đổi gen với các chủng virus cóđộc lực cao đồng nhiễm trên cùng một tế bào, và trở thành loại virus HPAInguy hiểm.[2]

Với những chủng virus có độc lực thấp (LPAI) thường gây nhiễm ở giacầm nhưng không có triệu trứng lâm sàng, không có bệnh tích đại thể và tỉ lệchết rất thấp Tuy nhiên sự bội nhiễm vi khuẩn đặc biệt là Steptococcus,Staphylococcus…hoặc các bệnh khác cùng với cúm có thể làm cho bệnh gây

ra do các virus cúm có độc lực thấp trở nên độc hơn và gây bệnh nghiêmtrọng hơn Nguyên nhân là do các vi khuẩn bội nhiễm sản sinh enzymeprotesae phá vỡ các liên kết của ngưng kết tố ngay cả khi không có acidamin cơ bản

Thực tế chứng minh rằng các chủng có độc lực thấp trong quá trình lưuhành trong thiên nhiên và đàn thủy cầm sẽ có đột biến gene hoặc các độtbiến tái tổ hợp để trở thành các chủng HPAI.[1]

5 QUÁ TRÌNH XÂM NHIỄM VÀ SAO CHÉP CỦA VIRUS

Virus cúm A/H5N1 kí sinh nội bào bắt buộc, quá trình xâm nhiễm vànhân lên của virus xảy ra chủ yếu ở các tế bào biểu mô đường hô hấp, đườngtiêu hóa của cơ thể nhiễm, có những nét đặc trưng như sau:

Quá trình xâm nhiễm của virus cúm A được mở đầu bằng sự kết hợp của

HA và thụ thể thích ứng của nó trên bề mặt các tế bào này, và cuối cùng làgiải phóng hệ gen của virus vào trong bào tương của tế bào nhiễm (Hình 4).Quá trình nhân lên của RNA virus cúm A chỉ xảy ra trong nhân của tếbào, đây là đặc điểm khác biệt so với các virus khác (quá trình này xảy ratrong nguyên sinh chất), và cuối cùng là giải phóng các hạt virus ra khỏi tếbào nhiễm nhờ vai trò của enzyme neuraminidase Thời gian một chu trìnhxâm nhiễm và giải phóng các hạt virus mới của virus cúm chỉ khoảng vài

giờ (trung bình 6 giờ) Sự tạo thành các hạt virus mới không phá tan tế bàonhiễm, nhưng các tế bào này bị rối loạn hệ thống tổng hợp các đại phân tử,

và rơi vào quá trình chết theo chương trình (apoptosis) làm tổn thương môcủa cơ thể vật chủ

Sau khi được giải phóng vào trong bào tương tế bào nhiễm, hệ gen củavirus sử dụng bộ máy sinh học của tế bào tổng hợp các protein của virus vàcác RNA vận chuyển phụ thuộc RNA (RNA-dependent RNA transcription).Phức hợp protein – RNA của virus được vận chuyển vào trong nhân tế bào Trong nhân tế bào các RNA hệ gen của virus tổng hợp nên các sợi dương

từ khuôn là sợi âm của hệ gen virus, từ các sợi dương này chúng tổng hợpnên RNA hệ gen của virus mới nhờ RNA-polymerase Các sợi này khôngđược Adenine hóa (gắn thêm các Adenine - gắn mũ) ở đầu 5’- và 3’-, chúngkết hợp với nucleoprotein (NP) tạo thành phức hợp ribonucleoprotein (RNP)hoàn chỉnh và được vận chuyển ra bào tương tế bào Đồng thời, các RNAthông tin của virus cũng sao chép nhờ hệ thống enzyme ở từng phân đoạngen của virus, và được enzyme PB2 gắn thêm 10 - 12 nucleotide Adenin ởđầu 5’-, sau đó được vận chuyển ra bào tương và dịch mã tại lưới nội bào cóhạt để tổng hợp nên các protein của virus

Các phân tử NA và HA của virus sau khi tổng hợp được vận chuyển gắnlên mặt ngoài của màng tế bào nhiễm nhờ bộ máy Golgi, gọi là hiện tượng

“nảy chồi” của virus NP sau khi tổng hợp được vận chuyển trở lại nhân tếbào để kết hợp với RNA thành RNP của virus Sau cùng các RNP của virusđược hợp nhất với vùng “nảy chồi”, tạo thành các “chồi” virus gắn chặt vàomàng tế bào chủ bởi liên kết giữa HA với thụ thể chứa sialic acid Các NAphân cắt các liên kết này và giải phóng các hạt virus trưởng thành tiếp tụcxâm nhiễm các tế bào khác.[2]

Hình 1.4 Cơ chế xâm nhiễm và nhân lên của virus cúm A/H5N1 trong tế

bào chủ

6 DỊCH TỄ BỆNH CÚM GIA CẦM

6.1 Ký chủ của virus

Vật chủ tự nhiên của tất cả các chủng virus cúm A/H5N1 là chim hoang

dã (chủ yếu là vịt trời), đây là nguyên nhân lan truyền virus trong tự nhiênrất khó kiểm soát Virus cúm A có khả năng gia tăng biên độ vật chủ củachúng trong quá trình lây truyền ở tự nhiên

Hình 1.5 Mối quan hệ lây nhiễm và thích ứng các loài vật chủ của

virus cúm A

Nhờ đặc tính luôn thay đổi kháng nguyên trong tự nhiên, virus cúm A cókhả năng xâm nhiễm ở nhiều loài vật chủ trung gian khác nhau như gia cầm,một số loài động vật có vú (hải cẩu, cá voi, ngựa, lợn) và cả ở người, tạo nêntính thích ứng lan truyền “nội loài” như gà - gà, hay “ngoại loài” như gà -lợn; gà - lợn - người Vịt (vịt trời) và một số loài thuỷ cầm khác (ngỗng)luôn luôn là vật chủ tàng trữ nguồn virus gây nhiễm Đặc điểm thích ứng vậtchủ này là điều kiện thuận lợi cho virus cúm A trao đổi, tái tổ hợp các phânđoạn gen, đặc biệt là các phân đoạn gen kháng nguyên (gen “độc” HA vàNA) giữa các chủng, tạo ra một chủng virus cúm mới có khả năng thích ứngxâm nhiễm ở loài vật chủ mới của chúng đặc biệt khi chúng vượt qua được

“rào cản loài” dễ dàng thích ứng lây nhiễm gây bệnh từ gia cầm sang người

và giữa người với người.[2]

6.2 Sự lây truyền

Virus cúm gia cầm phân bố khắp thế giới trong các loại gia cầm, dãcầm và động vật có vú Nhìn chung sự lưu hành và phân bố của virus cúmrất khó xác định chính xác và bị ảnh hưởng bởi các loài vật nuôi hoang dã,tập quán chăn nuôi gia cầm, đường di trú của dã cầm, mùa vụ và ngay cảchủ quan của con người như hệ thống báo cáo, nghiên cứu, giám sát dịchbệnh

Virus được phân lập ở hầu hết các loài chim hoang dã: vịt trời, thiên nga,hải âu, mong biển và các loại vẹt, diều hâu v.v….Tuy nhiên tần xuất và sốlượng phân lập được ở các loài thủy cầm trong đó phải đặc biệt kể đến vịttrời đều cao hơn các loài khác Một số nghiên cứu cho thấy vịt từ khi nhiễmcho đến khi bắt đầu thải virus trong vòng 30 ngày và tiếp tục tồn tại trong sốđông vịt trời cho đến mùa sinh sản tiếp theo để truyền cho con non quađường tiêu hóa do virus bài thải qua phân gây ô nhiễm ao hồ Những virusnày không độc với vật chủ, được nhân lên ở đường ruột và trở thành nguồnreo rắc virus cho loài khác đặc biệt là gia cầm

Về loài mắc bệnh: gà, vịt, ngan, chim cút, vẹt, bồ câu và chim hoang đều

có nguy cơ mắc cúm Ngoài ra nhiều loài động vật có vú như lợn, ngựa,chồn, hải cẩu, và thú hoang dã khác cũng có thể bị mắc bệnh do một sốsubtyp của cúm typ A gây nên

Trong chăn nuôi, theo Lê Văn Nam (2004), bệnh thường xảy ra ở giacầm 4 – 66 tuần tuổi Gia cầm dễ mắc bệnh và có tỉ lệ chết cao ở những nơibệnh phát ra đầu tiên ở gia cầm có độ tuổi sắp đẻ hoặc đang trong thời kì đẻtrứng cao nhất Gia cầm có khả năng sản xuất càng cao thì càng mẫn cảmvới bệnh, gia cầm cái mẫn cảm hơn so với con trống

Nhiều thông báo cho rằng vịt nuôi mặc dù nhiễm virus nhưng ít phátbệnh hơn, tuy nhiên thực tế diễn biến dịch cúm gia cầm ở Việt Nam trong vụdịch đầu năm 2004 lại cho kết quả khác biệt với nhận xét trên.

Nghiên cứu về sự truyền lây của virus cúm A cho thấy, khi gia cầmnhiễm virus cúm, virus sẽ được nhân lên trong đường hô hấp và tiêu hóa Sựtruyền lây của bệnh sẽ được thực hiện theo cả hai phương thức trực tiếp hoặcgián tiếp

Lây trực tiếp do con vật mẫn cảm tiếp xúc với con mắc bệnh qua các hạtkhí dung bài tiết từ đường hô hấp hoặc qua phân, thức ăn, nước uống bị ônhiễm

Lây gián tiếp qua không khí, dụng cụ chứa virus do gia cầm bài thải quachim, thú, thức ăn, nước uống, xe vận chuyển, côn trùng v.v…

Với gia cầm nuôi, nguồn dịch đầu tiên thường thấy là từ các gia cầm nuôikhác nhau trong cùng một trang trại hoặc trang trại liền kề, từ gia cầm nhậpkhẩu, từ chim di trú, đặc biệt là thủy cầm từ chính hoạt động của con người

và động vật có vú khác Phần lớn sự phát sinh các ổ dịch gần đây đều có sựlây lan thứ cấp qua con người

Nhìn chung bệnh chủ yếu qua truyền ngang (qua tiếp xúc), chưa có bằngchứng cho thấy bệnh có thể truyền dọc qua trứng vì những phôi bị nhiễmvirus thường sẽ chết mà không phát sinh thành con non được

Khi nghiên cứa khả năng tồn tại của virus ở ngoài môi trường cho thấyvirus có khả năng tồn tại đa dạng phong phú, phụ thuộc vào nhiệt độ môitrường Virus tồn tại khá lâu trong vật chất hữu cơ, ở nhiệt độ thấp (40C)virus có thể tồn tại trong phân đến 35 ngày và 7 ngày ở 200C Trong xác chếtvirus tồn tại ở 23 ngày ở 40C và vài ngày ở nhiệt độ thường

Theo Webster và cộng sự (1992) , trong nước ao hồ virus có thể duy trìđặc tính gây bệnh tới 4 ngày ở 220C và trên 30 ngày ở 00C

Có thể phân lập được virus cúm gia cầm từ nước hồ nơi có thủy cầmnhiễm bệnh.

Ở thể HPAI, các nghiên cứu cho thấy chỉ 1 gram phân gà nhiễm bệnh cóthể chứa một lượng virus đủ lây nhiễm cho 1 triệu gà Như vậy từ các nguồnthức ăn, nước uống, chất thải, vật dụng, dụng cụ bị ô nhiễm, virus cúm cóthể tồn tại một thời gian nhất định, tùy thuộc vào nhiệt độ môi trường và đâychính là nhuồn bệnh nguy hiểm tiềm tàng để không những gia cầm mà cácđộng vật khác cũng có thể nhiễm bệnh.[1]

6.3 Mùa vụ phát bệnh

Về tính mùa vụ, bệnh cúm có thể xảy ra quanh năm nhưng cũng chịu sựtác động thúc đẩy bởi nhiều yếu tố stress như thay đổi đột ngột về thời tiết,thức ăn, nước uống, quản lí chăm sóc v.v…

Thực tế bệnh thường hay xảy ra vào mùa có khí hậu lạnh, độ ẩm cao, thờitiết thay đổi đột ngột do làm ảnh hưởng đến hệ miễn dịch của cơ thể Ở ViệtNam, qua quan sát trong 3 năm 2003 – 2005 cho thấy bệnh xảy ra mạnh vào

vụ đông xuân vì đây là lúc thời tiết có nhiều bất lợi cho sức khỏe đàn giacầm và tạo điều kiện cho sự tồn tại của virus ngoài môi trường lạnh và ẩm

Về mặt xã hội đây cũng là khoảng thời gian mà mật độ chăn nuôi, các hoạtđộng buôn bán, giết mổ gia cầm diễn ra cao nhất trong năm.[1]

6.4 Một số nghiên cứu của viện thú y Việt Nam

Vì là lần đầu tiên xảy ra ở Việt Nam, cộng với những thiếu thốn về cơ sởvật chất, trang thiết bị nên các nghiên cứu về cúm gia cầm gặp nhiều khókhăn Tuy nhiên với mục tiêu nghiên cứu cúm gia cầm ở Việt Nam cũng nhưnghiên cứu áp dụng các phương pháp chống cúm hiện đại trên thế giới để đề

ra các biện pháp khống chế cúm khoa học, phù hợp với hoàn cảnh dịch bệnh

ở nước ta, các nghiên cứu về cúm gia cầm bước đầu thu được kết quả: